Question

【化學(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)】(15分)
紅礬鈉(重鉻酸鈉：Na₂Cr₂O₇·2H₂O)是重要的基本化工原料，在印染工業(yè)、電鍍工業(yè)和皮革工業(yè)中作輔助劑，在化學(xué)工業(yè)和制藥工業(yè)中也可作氧化劑，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。實(shí)驗(yàn)室中紅礬鈉可用一種鉻鐵礦(主要成分：FeO·Cr₂O₃，還含有少量鋁的氧化物)通過以下過程來制取。

回答下列問題：
（1）步驟Ⅰ中反應(yīng)化學(xué)方程式為___FeO·Cr₂O₃＋___Na₂CO₃＋___O₂===___Na₂CrO₄＋___Fe₂O₃＋___CO₂。在常溫下該反應(yīng)速率極慢，下列措施中能使反應(yīng)速率增大的是________(填字母序號(hào))。
A．將原料粉碎     B．增加純堿的用量     C．升高溫度
（2）步驟Ⅲ需將溶液的pH調(diào)至7～8，并煮沸，其目的是________________________。
（3）步驟Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________。
（4）利用下面的復(fù)分解反應(yīng)，將紅礬鈉與KCl固體按1∶2物質(zhì)的量之比混合溶于水后經(jīng)適當(dāng)操作可得到K₂Cr₂O₇晶體：Na₂Cr₂O₇＋2KCl===K₂Cr₂O₇＋2NaCl(已知：溫度對(duì)氯化鈉的溶解度影響很小，對(duì)重鉻酸鉀的溶解度影響較大)�；�本實(shí)驗(yàn)步驟為①溶解；②________；③________；④冷卻、結(jié)晶，再過濾得K₂Cr₂O₇晶體。其中③應(yīng)在_________________(填“高溫”或“低溫”)條件下進(jìn)行。

Answer 1

（1）4、8、7、8、2、8；AC
（2）除去AlO雜質(zhì)
（3）2CrO＋2H^＋===Cr₂O＋H₂O
（4）②蒸發(fā)�、圻^濾　高溫

試題分析：（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子都是配平：4FeO·Cr₂O₃＋8Na₂CO₃＋7O₂===8Na₂CrO₄＋2Fe₂O₃＋8CO₂。將原料粉碎可增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，A項(xiàng)正確；對(duì)于有氣體參加或生成的反應(yīng)來說，增加或減少固體物質(zhì)用量，不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；升高溫度可加快反應(yīng)速率，C項(xiàng)正確。
（2）由于題中明確鉻鐵礦中含有少量鋁的氧化物，故后續(xù)操作必須除去鋁，要注意的是本題不能回答除鐵，原因是步驟Ⅰ中反應(yīng)已生成Fe₂O₃。
（3）利用步驟Ⅴ的反應(yīng)可反推步驟Ⅳ中生成物是Na₂Cr₂O₇，由此可知酸化時(shí)發(fā)生了CrO離子的縮合反應(yīng)。
（4）由于④進(jìn)行冷卻結(jié)晶，故③必為趁熱過濾。